【手続補正書】
【提出日】平成18年4月7日(2006.4.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】  穀粒品位判別器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転円盤の周縁近傍に沿って穀粒を１粒ずつ保持可能な保持部を備えた穀粒搬送用の搬送手段と、
該搬送手段によって搬送された各穀粒に照射光を照射して得られる光を検出する光学検出手段と、
該光学検出手段で得られた検出値を基にして穀粒の品位を判定する判定手段と、
複数の噴風孔を備えるとともに、各噴風孔はそれぞれ管路及び電磁弁を介してエア源に接続し、前記判定手段が判定した品位に従って穀粒を品位ごとに噴風選別する選別手段と、
前記各電磁弁の駆動を制御する制御手段と、
を有する穀粒品位判別器において、
前記制御手段は、前記電磁弁の駆動を複数のグループ単位ごとに１つ又は複数の電磁弁を駆動させ、かつ、１つのグループが駆動している時には他のグループを駆動させないように順次タイミングをずらして制御することを特徴とする穀粒品位判別器。
【請求項２】
前記制御手段は、前記電磁弁のグループごとの駆動を、前記各保持部の移動距離を検出するタイミング検出部の検出信号を基にして行なうようにしたことを特徴とする請求項１記載の穀粒品位判別器。
【請求項３】
前記タイミング検出部は、前記回転円盤と同期して回転し、かつ、保持部に対応させて形成した印部を有するタイミング円盤と、前記印部を検出する検出部とを有することを特徴とする請求項２記載の穀粒品位判別器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は米粒などの穀粒を１粒ずつ光学的に品位判別する穀粒品位判別器に係り、特に判別された品位ごとに穀粒を選別する選別手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の穀粒品位判別器は、被測定物である穀粒（以下、「米粒」という）を１粒ずつ回転円盤の周縁に形成された保持溝に供給後、該保持溝によって光学検出手段を経て選別手段に搬送するように構成されている。そして、光学検出手段において、保持溝に保持された各米粒から得られる受光データを基にして米粒を品位判別した後、各米粒は選別手段において品位別に選別するようになっている。
【０００３】
前記選別手段は、回転円盤２上において、保持溝が移動する経路に沿った位置に、米粒を噴風除去するための噴風孔が選別する品位の数だけ配設された構成となっている。そして、各噴風孔にはそれぞれ管路及び電磁弁を介して同一の高圧エア源（コンプレッサー）に接続し、各電磁弁は制御手段からの選別信号を受けて開閉駆動するようになっている。この開閉駆動により噴風孔からエアが噴風され、米粒はこのエアによって保持溝から排除され、排出用管路を介して収容室に選別されるようになっている（例えば、実公平５−２１００７号公報に記載）。
【０００４】
【特許文献１】
実公平５−２１００７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記複数の噴風孔は、回転円盤に配設された隣接した保持溝の間隔ごとに配設し、かつ、前述のように、整粒を選別するための噴風孔、未熟粒を選別するための噴風孔及び着色粒を選別するための噴風孔などのように品位ごとに設けてある。ところで、場合によっては、選別手段において、複数の米粒、例えば、整粒、未熟粒、被害粒、死米及び着色粒などの５粒を同時に噴風しなければならないことがある。この場合、各噴風孔の電磁弁が同時に開閉駆動されて各噴風孔からエアが同時に噴風されることになるが、同時に５粒を噴風除去させようとすると各エア圧力が低下してしまい、米粒を噴風除去しきれないことが生じる。このため、エア源であるコンプレッサーを大容量のものにすればこの問題は解決されるが、大容量のコンプレッサーは大型であるために穀粒品位判別器が大型化となり、この解決手段の採用は好ましくなかった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、穀粒品位判別器を大型化することなく、かつ、複数の米粒を同時に噴風選別する場合にでも確実に噴風選別ができるようにすることを技術的課題としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、
制御手段は、複数の電磁弁の駆動を複数のグループ単位ごとに１つ又は複数の電磁弁を駆動させ、かつ、１つのグループが駆動している時には他のグループを駆動させないように順次タイミングをずらして制御する、という技術的手段を講じた。これにより、例えば異なる品位の５粒を同時に噴風選別する際には、該当する噴風孔の電磁弁を全て同時に駆動するのではなく、少数単位で予めグルーピングした電磁弁を１つ又は複数単位で同時駆動させ、駆動タイミングをずらして順次グループごとに電磁弁を駆動させることができる。このように５粒を同時に噴風するのではなく、分割して噴風するので、噴風時における各噴風孔からの噴風量が確保されることになり、各噴風のエア圧が低下することがない。このため、確実に米粒を保持部から噴風排除（選別）することができる。
【０００７】
また、前記制御手段による電磁弁の各グループの駆動は、前記各保持部の移動距離を検知するタイミング検出部の検出信号を基にして行なうことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。穀粒品位判別器１は図１（要部側断面図）及び図２（要部平面図）に示したように、穀粒（以下、「米粒」という）を搬送するための回転円盤２がベース盤３上に配設されており、回転円盤２はベース盤３の底面に設けたモータ４の出力軸４ａと接続し、該モータ４の回転出力を受けて回転されるようになっている。モータ４は架台５に固定され、ベース盤３及び回転円盤２を傾斜状態に保持している。回転円盤２には、米粒１粒が入る保持溝２ａ（保持部）が周縁部に任意間隔で複数配設してある。保持溝２ａの形状は、底部を開放状とし、かつ、保持溝２ａにおける回転円盤２の周縁方向も開放状に形成してある。そして、回転円盤２の回転によって保持溝２ａから米粒が放出されないようにするため、回転円盤２の傾斜上方側の同円盤周縁部に透明堰部１１が形成してある。回転円盤２の傾斜下部には被測定用の米粒を供給するための供給部９が構成してある。該供給部９は供給された米粒を回転円盤２の保持溝２ａ上に滞留させるように、回転円盤２の周縁部に配設した堰部９ａによって構成している。
【０００９】
回転円盤２における傾斜上部には、各米粒の光学的データを検出する光学検出手段１０が構成してある。光学検出手段１０は保持溝２ａ内の米粒Ｓに光を照射する光源１０ａと、照射光を受けて米粒Ｓから放出される光を受光する受光センサ１０ｂとを構成する。
【００１０】
受光センサ１０ｂには判別手段１２（本発明でいう制御手段）を電気的に接続させ、判別手段１２には選別手段１３を電気的に接続させてある。判別手段１２の構成の詳細は、図３に示すように、中央演算部（以下、「ＣＰＵ」という）１４に、読み出し専用記憶部（以下、「ＲＯＭ」という）１５、読み出し・書き込み兼用記憶部（以下、「ＲＡＭ」という）１６及び入出力回路（以下、「Ｉ／Ｏ」という）１７がそれぞれ電気的に接続して構成してある。Ｉ／Ｏ１７には前記受光センサ１０ｂ、後述する光学センサ８及び選別手段１３が接続されている。
【００１１】
回転円盤２とベース盤３との間には、ベース盤３に凹部を形成し、この凹部に前記光学検出手段１０が米粒を光学検出するためのタイミング、及び選別手段１３が品位ごとに米粒を所定の噴風孔の位置で噴風選別するためのタイミングを検出するためのタイミング検出部６が設けてある。該タイミング検出部６は、本実施の形態では、タイミング検出円盤７と光学センサ８とによって構成した。
【００１２】
図１及び図４に示しように、タイミング検出円盤７は回転円盤２と同様に、モータ４の出力軸４ａに軸着して回転するように構成してある。タイミング検出円盤７は周縁部に、回転円盤２に設けた全ての各保持溝２ａの位置に対応させて形成した印部を構成する。本実施例では、印部は縦状のスリット7ａとした。そして、該スリット７ａを光学検出するために検出部をスリット７ａの上方に配設させてある。本実施例では、検出部は例えば、フォトセンサなどの光学センサ８とした。光学センサ８によってスリット７ａを検出した検出信号は、検出したスリット７ａに対応した保持溝２ａの位置（回転移動距離）を特定するために活用されるようになっている。すなわち、光学検出手段１０で米粒を光学検出するためのタイミングをとるためや、選別手段１３において米粒を品位ごとに選別するための噴風のタイミングをとるために活用される。
【００１３】
回転円盤２における前記光学検出手段１０を通過した保持溝２ａが位置する部位には、各米粒を判別された品位ごとに選別する前記選別手段１３が構成してある。該選別手段１３はエア噴風によって米粒を選別する構成にしてある。具体的に説明すると、図２に示したように、回転円盤２上におけるポイントＰ１〜Ｐ８の各位置に噴風孔（ノズル）Ａ〜Ｈを形成し、各噴風孔Ａ〜Ｈには各管路１３ａ、各電磁弁１９〜２６及び電磁弁駆動回路１８を介してエア源であるコンプレッサー（図示せず）に接続した構成にしてある。また、各電磁弁１３ｂは電磁弁駆動回路１８からの信号を受けて駆動するようにしてある。なお、本実施例においては、噴風孔Ａは整粒の選別用、噴風孔Ｂは未熟粒の選別用、噴風孔Ｃは被害粒の選別用、噴風孔Ｄは死米の選別用、噴風孔Ｅは着色粒の選別用、噴風孔Ｆは胴割粒の選別用、噴風孔Ｇはその他の粒の選別用、噴風孔Ｈは保持溝２ａの清掃用として設けてある。
【００１４】
次に、本発明の穀粒品位判別器１の作用を説明する。供給部９に供給された米粒Ｓは、回転円盤２の回転によって１粒ずつが各保持溝２ａに入り光学検出手段１０に搬送される。光学検出手段１０は、前記光学センサ８がスリット７ａを検出した時、保持溝２ａの米粒Ｓに光を照射し、該米粒Ｓから放出される光を受光センサ１０ｂが検出する。この検出データを入手して判別手段１２は、検出データを演算したり、ＲＯＭ１５に予め記憶設定された品位判別するためのしきい値との比較等の公知の手段によってその米粒を品位判別した後、この判別データに任意の認識番号等を付与してＲＡＭ１６に記憶させる。このように各米粒の品位判別は、スリット７ａが検出された時ごとに光学検出、及び判別手段１２での判別・記憶が繰り返されることにより行われる。
【００１５】
前記光学検出手段１０を通過した各米粒は選別手段１３に搬送される。判別手段１２はスリット７ａの検出信号を常に入手して、光学検出手段１０を通過後、米粒（保持溝２ａ）がどこまで回転移動しているかも監視させ、この監視により、各米粒は、所定の品位を選別するための前記所定の噴風孔の位置に到達した時に、判別手段１２から選別信号が電磁弁駆動回路に発せられた後、所定の電磁弁が駆動し、エア噴風によって選別される。
【００１６】
ここで本発明の電磁弁の駆動方法は、複数のグループに分けた電磁弁を、グループごとに駆動させるようにしてある。本実施例においては、図５に示すように、噴風孔Ａ（電磁弁１９に対応した整粒の選別用）、噴風孔Ｄ（電磁弁２２に対応した死米の選別用）及び噴風孔Ｆ（電磁弁２４に対応した胴割粒の選別用）の電磁弁をＡグループとし、噴風孔Ｂ（電磁弁２０に対応した未熟粒の選別用）、噴風孔Ｅ（電磁弁２３に対応した着色粒の選別用）及び噴風孔Ｇ（電磁弁２５に対応したその他の粒の選別用）の電磁弁をＢグループとし、噴風孔Ｃ（電磁弁２１に対応した被害粒の選別用）、噴風孔Ｈ（電磁弁２６に対応した清掃用エア）の電磁弁をＣグループとしてグルーピングし、３つのグループを形成した。
【００１７】
これらのＡＢＣの各グループの電磁弁１９〜２６は図６に示したタイミング（１）、（２）及び（３）で駆動し、グループごとに駆動のタイミングが重ならないように、１／Ｌ（Ｌは保持溝２ａの長さ）ずつずらしてある。具体例で説明すると、整粒を噴風するときは整粒が噴風孔Ａの位置に搬送されたとき、図６の（１）のタイミングで、判別手段１２が電磁弁駆動回路１８に選別信号を出して噴風孔Ａの電磁弁１９を駆動させる。次に、整粒と未熟粒とを同時にそれぞれ噴風孔Ａと噴風孔Ｂの位置で噴風選別するときには、整粒と未熟粒がそれぞれ噴風孔ＡＢの位置に搬送されたとき、図６の（１）、（２）のタイミングに従って、判別手段１２が電磁弁駆動回路１８に順次選別信号を出して噴風孔Ａの電磁弁１９を駆動した後、噴風孔Ｂの電磁弁２０を順次駆動させる。さらには、整粒、未熟粒、被害粒、死米及び着色粒の５粒を同時に噴風選別する場合には、前述と同様に、整粒、未熟粒、被害粒、死米及び着色粒がそれぞれ噴風孔ＡＢＣＤＥの位置に搬送されたとき、図６の（１）、（２）、（３）のタイミングに従って、判別手段１２が電磁弁駆動回路１８に順次選別信号を出して各電磁弁を駆動させる。すなわち、噴風孔Ａ（整粒選別用）及び噴風孔Ｄ（死米選別用）の電磁弁１９，２２を前記（１）のタイミングで同時駆動させた後、噴風孔Ｂ（未熟粒選別用）及び噴風孔Ｅ（着色粒選別用）の電磁弁２０，２３を前記（２）のタイミングで同時駆動させ、さらにその後に、噴風孔Ｃ（被害粒選別用）及び噴風孔Ｈ（清掃用エア）の電磁弁２１，２６を前記（３）のタイミングで同時駆動させる。なお、各電磁弁の駆動は、例えば（１）のタイミングにおいて噴風孔ＡＤＦの全ての電磁弁が常に駆動するわけではなく、１つの電磁弁だけを駆動させたり、複数の電磁弁を駆動させたりもできる。このため、選別手段１３において既に噴風選別済みの空の保持溝２ａは後続する噴風孔の位置を通っても噴風させない（電磁弁を駆動させない）ようにしてある。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によると、制御手段は、複数の電磁弁の駆動を複数のグループ単位ごとに１つ又は複数の電磁弁を駆動させ、かつ、１つのグループが駆動している時には他のグループを駆動させないように順次タイミングをずらして制御するので、例えば異なる品位の５粒を同時に選別する際に、該当する噴風孔の電磁弁を全て同時に駆動するのではなく、少数単位で予めグルーピングした電磁弁を１つ又は複数単位で同時駆動させ、グループごとに順次タイミングをずらして駆動させることができる。このため、グループごとの噴風量が確保されて各噴風のエア圧は低下することがないので、確実に米粒を保持部から噴風排除（選別）することができる。また、エア源であるコンプレッサーも従来の容量と同様以下のものでればよいので、粒品位判別器が大型化することもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】
穀粒品位判別器の側断面図を示す。
【図２】
同平面図を示す。
【図３】
判別手段のブロック図を示す。
【図４】
タイミング検出部を示す。
【図５】
電磁弁のグルーピング図を示す。
【図６】
各電磁弁の駆動タイミングチャート図を示す。
【符号の説明】
１  穀粒品位判別機
２  回転円盤
２ａ  保持溝
３  ベース盤
４  モータ
４ａ  出力軸
５  架台
６  タイミング検出部
７  タイミング円盤
７ａ  スリット（印部）
８  光学センサ
９  供給部
９ａ  堰部
１０  光学検出手段
１０ａ  光源
１０ｂ  受光センサ
１１  透明堰部
１２  判別手段
１３  選別手段
１３ａ  管路
１３ｂ  電磁弁
１４  中央演算部（ＣＰＵ）
１５  読み出し専用記憶部（ＲＯＭ）
１６  読み出し・書き込み兼用記憶部（ＲＡＭ）
１７  入出力回路（Ｉ／Ｏ）
１８  電磁弁駆動回路
１９〜２６  電磁弁
Ｓ  米粒
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2004325359.tif 000001
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2004325359.tif 000002
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2004325359.tif 000003